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追寻守恒量讲


§7.1

物理学的任务是发现 物理学家劳厄说: 普遍的自然规律。因为这样的规律的最简单 的形式之一表现为某种物理量的不变性,所 以对于守恒量的寻求不仅是合理的,而且也 是极为重要的研究方向。

“追寻守恒量”

诺 贝 尔 物 理 学 奖 获 得 者: 费 恩 曼 曾 说:
有一个事实,如果你愿意,也可以说是一条 定律,支配着至今所知的一切现象……这条定律称 做能量守恒定律。它指出有某一个量,我们把它称 为能量,在自然界经历的多种多样的变化中它不变 化。那是一个最抽象的概念…… 然而,正是这个最抽象的概念,却是物理学中 最重要、意义也最深远的概念之一。

观 察
h

A

B

h

伽利略理想斜 面实验(斜面 均光滑)

伽利略的理想实验:
等 高

小球“记得”原来的高 度

关于小球运动过程的描述
1、小球从一个斜面的某一高度由静止滚下,并 运动到另一个斜面的同一高度,经历了哪几个 运动过程? 2、这些过程各有什么特点?

解析: 1、小球经历了先加速后减速的过程
2、 在加速运动过程中,小球速度增 大,位置高度减小;在减速运动过程中,小球速 度在减小,但位置高度在增大。

观 察
h

A

B

h

下滚过程
高 度 速 度

上滚过程

现在我们小球的物理过程抽象化
1、小球由加速过程过渡到减速过程,恢复到 原来的高度 2、加速过程与减速过程中与高度有关的一个 物理量在变化的同时,一个与速度有关的 物理量也在变化 3、与高度有关的物理量的变化引起了另一个 与速度有关的物理量的变化


伽利略斜面实验表明:



1.小球在运动过程中,“有某一量是守恒的”,这 个量叫能量。 2.相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势 能。势能包括重力势能和弹性势能 3.物体由于运动而具有的能量叫做动能。

探究1:滚摆中的能量转化

滚摆.swf

探究2:单摆中的能量转化

单摆.swf

探究3:跳水过程中的能量转 化





一、伽利略斜面实验表明: “有某一量是守恒的”,这个量叫做能量。 二、能量 1、势能:相互作用的物体凭借其位置而具有的 能量。 2、动能:物体由于运动而具有的能量。 三、“追寻守恒量”的意义 1、可行性:物质在运动变化过程中存在守恒量。 2、重要性:物质在运动变化过程中都要满足一 定的守恒定律。

课堂练习:
? 1.在图5-1所示的伽利略的斜面理想实验中(斜面光 滑),以下说法正确的是 ( B ) A.小球从A到B运动的过程动能保持不变 B.小球从A到B运动的过程势能减少 C.只有小球从B到C运动的过程中动能和势能的总和不 变 D.小球在斜面CD上运动的最大距离等于AB ? 2.下列实例中,动能转化为势能的是 ( A ) A.竖直上抛的正在上升的石块. B.上紧发条的玩具汽车正在行驶. C.从高处下落的乒乓球 D.从斜槽上滚下的钢珠

? 3.关于伽利略的斜面实验,以下说法正确的是 ( BCD ) A.无论斜面是否光滑,小球滚上的高度一定与释放的高 度相同. B.实际上,小球滚上的高度会比释放的高度要小一些. C.只有在斜面绝对光滑的理想条件下,小球滚上的高度 才与释放的高度相同. D.伽利略的斜面理想实验反映了在小球的运动过程中 存在某个守恒量.

谢 谢
二00九年四月


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